联合应用RNA-seq和ATAC-seq寻找FOXQ1转录因子的下游靶基因

论文摘要

结直肠癌（Colorectal cancer, CRC）是一种全球高发的恶性肿瘤,发病原因复杂且预后较差。近年来发现叉头框Q1（Forkhead box Q1,FOXQ1）基因作为一类核转录因子在结直肠癌中高表达,可控制下游基因转录活性。本实验拟探究CRC细胞中FOXQ1的转录调控功能并寻找其下游基因。方法:（1）构建低表达FOXQ1基因的稳定转染CRC细胞株;（2）应用RNA-seq检测FOXQ1敲低前后表达量显著差异的基因;（3）应用转座酶可接近性核染色质区域测序分析（Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing, ATAC-seq）检测FOXQ1敲低前后细胞染色质易接近性的变化;（4）进一步对FOXQ1敲低前后的RNA-seq和ATAC-seq数据进行一系列生物信息学分析,寻找CRC中FOXQ1转录调控的潜在下游基因。结果:应用RNA-seq筛选出了敲低FOXQ1后表达显著差异的基因EI24、TLR2、SMAD3,通过联合分析两细胞系的测序结果,发现FOXQ1基因敲低后,在DLD1和SW480两个细胞系中染色质易接近性均增强且表达量均上调的基因有61个,染色质易接近性均减弱且表达量均下调的基因有70个,且EI24、TLR2、SMAD3基因均位于重叠分析结果中,其中TLR2、SMAD3基因的染色质区域有明显变化,而EI24基因的染色质区域变化不明显。通过代谢通路分析找到了EI24、TLR2、SMAD3基因所富集的代谢通路。其中SMAD3、TLR2基因在炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）通路中显著富集。EI24基因在p53信号通路（p53 signaling pathway）通路中显著富集。结论:基于染色质易接近性的变化和转录水平的研究发现:敲低FOXQ1基因对CRC细胞系中染色质的开放情况有较大的影响,且影响FOXQ1转录调控的下游基因的表达。找到了FOXQ1敲低后在SW480、DLD1中均发生变化的基因,为丰富FOXQ1转录因子的下游调控网络提供了研究基础。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 细胞、仪器和试剂
•   1.2 方法
•     1.2.1 实验分组
•     1.2.2 FOXQ1基因低表达稳定细胞系的构建
•       1.2.2.1 慢病毒表达质粒的构建、筛选与扩增
•       1.2.2.2 慢病毒的感染及阳性细胞的筛选
•     1.2.3 RNA-seq
•       1.2.3.1 收集细胞
•       1.2.3.2 RNA的提取和检测
•       1.2.3.3 RNA的富集和测序
•       1.2.3.4 上机测试。
•       1.2.3.5 RNA-seq的数据分析
•     1.2.4 ATAC-seq
•       1.2.4.1 收集细胞
•       1.2.4.2 转座反应与纯化
•       1.2.4.3 PCR扩增
•       1.2.4.4 上机测试
•       1.2.4.5 ATAC-seq的数据分析
•     1.2.5 RNA-seq和ATAC-seq数据的关联分析
•     1.2.6 两个细胞系关联分析数据的重叠分析
•     1.2.7 代谢通路分析
• 2 结果分析
•   2.1 在mRNA和蛋白水平验证 DLD1和SW480细胞中FOXQ1的敲低效率
•   2.2 RNA-seq
•   2.3 ATAC-seq
•   2.4 RNA-seq与ATAC-seq的关联分析
•   2.5 SW480与DLD1关联分析结果的重叠分析
•   2.6 代谢通路分析
• 3 讨 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 伊梦杰,张锦锦,郭强,唐慧

关键词: 结直肠癌,靶基因

来源: 生物信息学 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 肿瘤学

单位: 昆明理工大学医学院,云南省第一人民医院昆明理工大学附属医院云南省消化内镜临床医学中心云南省临床病毒学重点实验室昆明市肿瘤分子与免疫防治重点实验室,中国科学院昆明动物研究所

基金: 国家自然科学基金项目(No.81502556,81860522),云南省卫生和计划生育委员会医学学科带头人培养基金(No.D-201642),云南省临床病毒学重点实验室基金(No.2018DG010),昆明市肿瘤分子与免疫防治重点实验室基金(No.2018-1-A-17334)

分类号: R735.34

页码: 227-236

总页数: 10

文件大小: 13512K

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